Nová role DNA vakcín

Jak DNA vakcíny fungují

Imunisace hostitele kouskem virové DNA namísto antigenního proteinového fragmentu viru pomáhá stimulovat tvorbu buněčně zprostředkované imunity (obr. 2). DNA vakcíny obsahují nukleotidy kódující antigenní část viru, jako je oblast virového jádra nebo oblast obalu. DNA je přijata do hostitelské buňky, přeložena a proteinový produkt je exprimován. Virový protein se vytváří intracelulárně a protein je zpracován cestou endogenního MHC třídy I.

DNA vakcíny. DNA vakcíny upřednostňují imunitní odpověď zprostředkovanou buňkami. Vakcíny s plasmidovými vektory DNA nesou genetickou informaci kódující antigen, což umožňuje produkci antigenu uvnitř hostitelské buňky, což vede k buněčné imunitní odpovědi cestou MHC I. Plasmidová DNA vakcína (výše) nese genetický kód pro část patogenního nebo nádorového antigenu. Plazmidový vektor je přijat do buněk a přepsán v jádře (1). Jednovláknová mRNA (2) je v cytoplazmě přeložena do proteinu. Proteinový antigen odvozený z DNA vakcíny (3) je poté degradován proteosomy na intracelulární peptidy (4). Vakcínou odvozený peptid se váže na molekuly MHC I. třídy (5). Komplexy peptidový antigen/MHC I se prezentují na povrchu buněk (6), vážou cytotoxické CD 8+ lymfocyty a vyvolávají buněčně zprostředkovanou imunitní odpověď. Protože DNA vakcíny vytvářejí imunitu zprostředkovanou buňkami, je naděje, že budou účinné proti některým obtížným virům, i když standardní vakcíny selhaly.

Přesněji řečeno, plasmidová DNA vakcína nese genetický kód pro segment patogenního nebo nádorového antigenu. Plazmidový vektor je přijat do buněk a přepsán v jádře. Jednovláknová mRNA je v cytoplazmě přeložena do proteinu. Proteinový antigen odvozený z DNA vakcíny je poté rozložen proteosomy na intracelulární peptidy. Peptid odvozený z vakcíny se váže na molekuly MHC I. třídy. Komplexy peptidový antigen/MHC I jsou prezentovány na povrchu buněk, kde vážou cytotoxické CD 8+ lymfocyty a vyvolávají buněčnou imunitní odpověď. Protože DNA vakcíny vytvářejí imunitu zprostředkovanou buňkami, je naděje, že budou účinné proti některým obtížným virům – i v případech, kdy standardní vakcíny selhaly.

DNA vakcíny mohou mít oproti standardním vakcínám významné výhody. Mohou exprimovat antigenní epitopy, které se více podobají nativním virovým epitopům, a proto by mohly být účinnější. U živých oslabených vakcín a usmrcených vakcín může výrobní proces změnit sekundární a terciární strukturu proteinů, a tím i antigenicitu vakcíny; u vakcín s nahou DNA vyrábí virový epitop hostitelská buňka. DNA vakcíny by byly bezpečnější než vakcíny proti živým virům, zejména u pacientů s oslabenou imunitou, jako jsou pacienti infikovaní virem HIV. DNA vakcíny mohou být konstruovány tak, aby obsahovaly geny proti několika různým patogenům, čímž se sníží počet očkování nutných k plné imunizaci dětí. Konstrukce a výroba DNA vakcín by byla jednoduchá. DNA vakcíny mohou být slibné i pro léčbu osob již infikovaných chronickými virovými infekcemi (tj. HCV, HIV nebo HSV).